DSP原理与应用课程教学大纲

1、DSP原理与应用课程教学大纲课程名称：DSP原理与应用英文名称：DSP Theory and Applications课程编号：学 时 数：48其中实验（实训）学时数：16 课外学时数：学 分 数：3适用专业：通信工程 一、课程的性质和任务本课程是通信工程的必修课程，课程内容包括DSP的基本知识DSP系统结构的介绍及指令系统和DSP程序设计，并以TI公司TMS320C5000系列DSP为例详细介绍DSP应用系统开发的过程。数字信号处理器是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各

2、种数字信号处理算法。DSP以其高速的信号数据处理能力和嵌入式的结构在在通信、工业控制、网络及家用电器各个领域得到广泛的应用。通过本课程的教学，使学生在硬件上掌握DSP的硬件结构、各部件工作原理；在软件上掌握DSP的指令系统、程序设计，独立设计简单的应用系统。为学生以后从事相关的工作，奠定扎实的基础。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点本课程主要以TMS320C5000系列DSP为基础讲述DSP的CPU结构，外围设备硬件结构、各部件工作原理，DSP的指令系统，从而最后达到独立设计简单的应用系统的程度。基本要求：1DSP的基本概念、产生背景及其发展状况。2DSP的特点和主要应用方向。3哈佛总线结

3、构和流水线的概念4TI及其他厂家的TMS320系列DSP的基本结构。5TMS320C5000 DSP应用一些的具体应用实例6数字信号处理中的各种算法，例如卷积和滤波器的特点，通过分析算法的特点体现DSP的CPU中乘法器和乘法累加单元（MAC）的特点。7DSP中片内片外地址分配的特点，8DSP程序设计的基本步骤，基本程序设计思想9在DSP程序设计中使用的的各种文件和格式10数字信号处理中空间的概念重点内容：1TMS320C5000系列DSP的总线结构及其特点。2TMS320C5000系列DSP的流水线的实现3二进制数据的表示方法4原码、补码方式表达信息的格式和范围5定点数表示数据和浮点数表示数据

4、的不同6CPU中PMST，ST0，ST1三个寄存器的作用7DSP指令中对操作数的寻址方式8存储器配置指令的使用9DSP汇编指令中的常用宏定义10DSP中定时器的组成、结构和工作方式11DSP中定时器的中断实现方式12数字信号处理中基的概念如正交、空间的概念13数字信号处理中傅立叶级数的定义14数字信号处理中模拟和离散的概念以及各自的特点15数字信号处理中FIR滤波器模拟实现公式16数字信号处理器中FIR滤波器的离散实现17FIR滤波器的特点和实现快速计算的的方法18无限长滤波器设计原理难点内容：1DSP的CPU结构和组成2DSP中断处理过程，详细掌握从中断接收到中断响应程序执行的处理过程3寻址

5、方式主要分为七种，其中的间接寻址方式4饱和处理的意义以及归一化处理、冗余符号位的作用5定点数和浮点数据之间的转换方式，并通过该内容理解CPU中指数编码器和移位寄存器的作用6用DSP实现滤波器的程序设计方法三、教学方式及学时分配课程主要是课堂讲授和实验相结合。本课程着重于培养学生掌握DSP应用技术能力并且能够了解现代电子行业发展方向，在给学生奠定扎实的理论基础的同时，让学生学习与了解更多的现代电子技术和应用，并通过一定数量的实验加强学生实践能力。课程学时分配表：序号主要内容授课方式学时分配课外辅导答疑比例1绪论DSP特点和应用讲授22：12TMS320C5000系列DSP的CPU内核结构讲授22

6、：13TMS320C5000系列DSP的CPU寄存器讲授22：14TMS320C5000系列DSP的存储器结构讲授22：15数字信号处理器中数制和浮点数表示讲授22：16DSP汇编语言的寻址方式和指令系统讲授22：17DSP程序中的COFF文件结构和程序配置讲授22：18TMS320C5000系列DSP简单汇编程序开发-堆栈的使用方法实验22：19DSP简单汇编程序设计-中断控制讲授22：110实验一：程序的控制与转移实验22：111实验二：堆栈的使用方法实验22：112实验三：数据块传送实验22：113实验四：小数运算实验22：114DSP简单汇编程序设计-定时器控制讲授22：115定时器的

7、结构和实现讲授22：116实验五：定时器中断实验（1）实验22：117实验六：定时器中断实验（2）实验22：118数字信号处理滤波器设计理论，讲授22：119FIR滤波器设计原理，FIR滤波器的DSP程序设计讲授22：120实验七：实验有限冲击响应滤波器（FIR）的实现（1）实验22：1实验八：实验有限冲击响应滤波器（FIR）的实现（2）实验22：122习题辅导讲授22：1四、课程其他教学环节要求要学好该课程,在教学环节，注重理论上的学习,学生首先应该具备较好的数字信号处理的理论基础。日常考核包括平时考勤、小测验等，对缺课三次以上（含三次）的学生将不允许参加期末考试。在实验环节,学生应很好的具

8、备计算机原理的知识基础和单片机开发的相关经验,这样才能在原有的理论实践基础之上将所学的知识应用与时间并且将原有知识进行升华提高.其中要实现的实验有：1 TMS320C5000系列DSP应用程序开发工具和开发过程2 TMS320C5000系列DSP简单汇编程序开发 3 使用汇编语言实现程序的控制与转移4 使用汇编语言实现堆栈的使用 5 定时器中断实验 （分两次实验）6 有限冲击响应滤波器（FIR）的实现 （分两次实验）实验有如下要求：学生要勤于动脑动手,认真做好实验前的准备工作如果是程序性质的实验要事先编好程序五、本课程与其他课程的联系该课程同 微机原理 、计算机程序设计、模拟信号处理、数字信号处理、单片机原理、系统辩识等课程都有密切联系,其中微机原理数字信号处理、单片机原理为先修课程，在学习过程中结合上述课程内容进行本课程的学习会收到更好效果。六、教学参考书目1 DSP技术及应用 陈金鹰 机械工业出版社 20022 DSP芯片的原理与开发应用(第2版) , 张雄伟 编著,电子工业出版社20013 DSP基础与应用系统设计,王念旭等 编著,北京航空航天出版社20024 DSP应用技术教程 ,